نام پژوهشگر: احسان دانش

مطالعه اثر تخلخل بر پاسخ حسگرهای بخار بر پایه نانوکامپوزیتهای متخلخل با ماتریس آکریلیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی پلیمر 1387
  احسان دانش   رضا غفاریان

اخیرا توجه زیادی به بهره گیری از کامپوزیتهای رسانای پلیمر-کربن رسانا به عنوان حسگرهای بخار معطوف گشته است. این حسگرها به خصوص بدلیل سادگی مکانیسم، تنوع بسیار بالا، توان مصرفی پایین و قیمت تمام شده ارزان به انتخابی جذاب برای استفاده د رآرایه حسی بینی الکترونیکی تبدیل گشته اند. با این حال، حساسیت نسبتا پاینی و زمان پاسخ نسبتا بالا، چالشی بزرگ در راه عملیاتی نمودن کاربرد این حسگرهاست. در این پژوهش، برای اولین بار از روش جدایی فازی ناشی از ضد حلال برای ساخت حسگرهای بخار متخلخل بر پایه کامپوزیت رسانای پلی تیل متکریلات-کربن رسانا استفاده شده است. حضور تخلخل در لایه حساس این حسگرها، با افزایش ضریب نفوذ بخار در کامپوزیت رسانا از یک طرف، و افزایش قابل توجه نسبت سطح به حجم لایه از طرف دیگر، سبب کاهش شدید زمان پاسخ تعادلی و افزایش پاسخ تعادلی و حساسیت به عنوان مهمترین مشخصه های کارایی یک حسگر بخار می گردد. علاوه بر این، حسگرهای کامپوزیتی با درصد و نوع تخلخل مختلف از روش مذکور تهیه گشته و اثر ساختار متخلخل، نوع و میزان تخلخل، و اندازه حفرات بر پارامترهای کارایی حسگرهای تهیه شده مورد کنکاش قرار گرفته است. بدین منظور، از sem و bet برای مطالعه دقیقتر ساختار لایه حساس استفاده شده است. همچنین، دستگاه اتوماتیک تولید و انتقال بخار برای ثبت پاسخ دینامیک حسگر به غلظتهای گوناگون بخارهای مختلف، طراحی و ساخته شده است. مشاهدات نشان می دهد که ساختاری بهینه برای بهبود همزمان پارامترهای کارایی حسگرهای بخار و رسانایی کامپوزیت وجود دارد که با کنترل ترمودینامیک و سینتیک جدایی فازی قابل دستیابی است. نهایتا "نرخ رشد پاسخ" به عنوان معیاری جدید برای تمییز پاسخ حسگرها معرفی و به کار گرفته شده است.